3.4.2 沉淀溶解平衡原理的應(yīng)用學(xué)案 高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

新蘇教版高中化學(xué)選擇性必修1《化學(xué)反應(yīng)原理》PAGEPAGE1第二課時(shí)沉淀溶解平衡原理的應(yīng)用【課程標(biāo)準(zhǔn)要求】1.能用平衡移動原理分析理解沉淀的溶解與生成、沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)。2.學(xué)會用沉淀溶解平衡移動原理解決生產(chǎn)、生活中的實(shí)際問題，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究方案，進(jìn)行沉淀轉(zhuǎn)化等實(shí)驗(yàn)探究。一、沉淀的生成與溶解1.沉淀的生成(1)加沉淀劑法以Na2S、H2S等作沉淀劑，使Cu2＋、Hg2＋等生成極難溶的硫化物CuS、HgS等沉淀。反應(yīng)離子方程式為：①加入Na2S生成CuS：S2－＋Cu2＋=CuS↓。②通入H2S生成CuS：H2S＋Cu2＋=CuS↓＋2H＋。(2)調(diào)節(jié)pH法如除去CuSO4溶液中少量的Fe3＋，可向溶液中加入Cu(OH)2或CuO或Cu2(OH)2CO3，調(diào)節(jié)溶液的pH至3～4，將Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3除去。2.沉淀的溶解(1)原理：根據(jù)平衡移動原理，對于在水中難溶的電解質(zhì)，只要不斷移去溶解平衡體系中的相應(yīng)離子，平衡就向沉淀溶解的方向移動，從而使沉淀溶解。(2)實(shí)例：向Mg(OH)2懸濁液中分別滴加少量蒸餾水、稀鹽酸、NH4Cl溶液，白色沉淀將不溶解、溶解、溶解(填“溶解”或“不溶解”)?！疚⒆詼y】1.已知常溫下溶解度：CaSO4＞CaCO3＞CaC2O4，欲將NaCl溶液中的Ca2＋除去，加入最適宜的沉淀劑是()A.Na2SO4 B.Na2CO3C.NaOH D.Na2C2O4答案D解析生成沉淀物的溶解度越小，離子沉淀的越完全，因CaC2O4的溶解度最小，故選Na2C2O4作沉淀劑。二、沉淀的轉(zhuǎn)化1.沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)就是沉淀溶解平衡的移動，即將溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀。2.沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用(1)除鍋爐水垢鍋爐水垢中含CaSO4，可將CaSO4用Na2CO3處理，使之轉(zhuǎn)化為CaCO3，然后用酸除去，其化學(xué)方程式為CaSO4＋Na2CO3CaCO3＋Na2SO4，CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋H2O＋CO2↑。(2)自然界中礦物的轉(zhuǎn)化原生銅的硫化物eq\o(→,\s\up7(氧化、淋濾))CuSO4溶液eq\o(→,\s\up7(滲透、遇閃鋅礦（ZnS)),\s\do5(和方鉛礦（PbS)))銅藍(lán)(CuS)?！疚⒆詼y】2.判斷正誤，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。(1)向AgCl沉淀中加入KI溶液，沉淀顏色轉(zhuǎn)變成黃色沉淀，是由于Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)()(2)所謂沉淀完全就是用沉淀劑將溶液中的某一離子除盡()(3)沉淀轉(zhuǎn)化可用勒夏特列原理解釋()(4)沉淀的轉(zhuǎn)化只能由難溶的轉(zhuǎn)化為更難溶的()答案(1)√(2)×(3)√(4)×一、沉淀轉(zhuǎn)化原理向盛有2mL0.1mol·L－1NaCl溶液的試管中滴加2滴0.1mol·L－1AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀；振蕩后再滴加4滴0.1mol·L－1KI溶液，生成黃色沉淀；振蕩后，再滴加8滴0.1mol·L－1Na2S溶液，生成黑色沉淀。(1)從沉淀溶解平衡角度分析試管①中白色沉淀轉(zhuǎn)化成試管②中黃色沉淀的原因是什么？寫出該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式。提示AgCl在水中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag＋＋Cl－Ksp＝1.8×10－10AgI在水中也存在沉淀溶解平衡：AgI(s)Ag＋＋I(xiàn)－Ksp＝8.5×10－17Ksp(AgI)＜Ksp(AgCl)，即AgI在水中的溶解度遠(yuǎn)比AgCl的溶解度小，當(dāng)向AgCl沉淀中滴加KI溶液時(shí)，溶液中AgI的離子積Q(AgI)>Ksp(AgI)，因此，Ag＋與I－結(jié)合生成AgI沉淀，導(dǎo)致AgCl的沉淀溶解平衡向溶解的方向移動，直至建立新的沉淀溶解平衡：如果加入足量的KI溶液，上述過程可以繼續(xù)進(jìn)行，直到絕大部分AgCl沉淀轉(zhuǎn)化為AgI沉淀。反應(yīng)的離子方程式可表示為I－＋AgCl(s)AgI(s)＋Cl－。(2)試管②中的黃色沉淀能轉(zhuǎn)化生成試管③中的黑色沉淀，你能比較出AgI和Ag2S溶解度的大小嗎？寫出該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式。提示溶解度：AgI＞Ag2S；2AgI(s)＋S2－Ag2S(s)＋2I－。(3)已知常溫下AgI和Ag2S的溶度積常數(shù)分別為8.5×10－17和6.3×10－50，試通過計(jì)算判斷：2AgI(s)＋Na2SAg2S(s)＋2NaI的沉淀轉(zhuǎn)化能否完全進(jìn)行。提示轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式為2AgI(s)＋S2－Ag2S(s)＋2I－，其平衡常數(shù)K＝eq\f(c2（I－）,c（S2－）)＝eq\f(c2（I－）·c2（Ag＋）,c（S2－）·c2（Ag＋）)＝eq\f(Keq\o\al(2,sp)（AgI）,Ksp（Ag2S）)＝eq\f(（8.5×10－17）2,6.3×10－50)≈1.15×1017＞105，故該轉(zhuǎn)化能完全進(jìn)行。1.沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)與規(guī)律(1)實(shí)質(zhì)沉淀的轉(zhuǎn)化是指由一種沉淀轉(zhuǎn)化為另一種沉淀的過程，其實(shí)質(zhì)是沉淀溶解平衡的移動。(2)規(guī)律①一般來說，溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀容易實(shí)現(xiàn)。兩者的溶解度差別越大，轉(zhuǎn)化越容易。②當(dāng)一種試劑能沉淀溶液中的幾種離子時(shí)，生成沉淀所需要試劑離子濃度越小的越先沉淀。③如果生成各種沉淀所需要試劑離子的濃度相差較大，就能分步沉淀，從而達(dá)到分離離子的目的。2.沉淀先后順序的判斷向溶液中加入沉淀劑，當(dāng)有多種沉淀生成時(shí)，哪種沉淀的溶解度最小(當(dāng)各種沉淀的Ksp表達(dá)式相同時(shí)，Ksp越小，沉淀的溶解度越小)，則最先生成該沉淀。(1)向含等濃度Cl－、Br－、I－的混合液中加入AgNO3溶液，最先生成的沉淀是AgI。(2)向含等濃度COeq\o\al(2－,3)、OH－、S2－的混合液中加入CuSO4溶液，最先生成的沉淀是CuS。(3)向Mg(HCO3)2溶液中加入適量NaOH溶液，生成的沉淀是Mg(OH)2而不是MgCO3，原因是Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的小。1.在25℃時(shí)，向AgCl的白色懸濁液中，依次加入等濃度的KI溶液和Na2S溶液，觀察到的現(xiàn)象是先出現(xiàn)黃色沉淀，最終出現(xiàn)黑色沉淀。AgClAgIAg2SKsp1.77×10－108.51×10－176.3×10－50下列敘述錯(cuò)誤的是()A.沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)就是沉淀溶解平衡的移動B.溶解度小的沉淀可以轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀C.AgCl固體在等物質(zhì)的量濃度的NaCl、CaCl2溶液中的溶解度相同D.25℃時(shí)，在飽和AgCl、AgI、Ag2S溶液中，所含Ag＋的濃度不同答案C2.化工生產(chǎn)中含Cu2＋的廢水常用MnS(s)作沉淀劑，其反應(yīng)原理為Cu2＋＋MnS(s)CuS(s)＋Mn2＋。一定溫度下，下列有關(guān)該反應(yīng)的推理正確的是()A.該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)：c(Cu2＋)＝c(Mn2＋)B.平衡體系中加入少量CuS(s)后，c(Mn2＋)變小C.平衡體系中加入少量Cu(NO3)2(s)后，c(Mn2＋)變大D.該反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式：K＝Ksp(CuS)/Ksp(MnS)答案C解析根據(jù)Cu2＋＋MnS(s)CuS(s)＋Mn2＋得，Ksp(CuS)＜Ksp(MnS)，K＝eq\f(c（Mn2＋）,c（Cu2＋）)＝eq\f(c（Mn2＋）·c（S2－）,c（Cu2＋）·c（S2－）)＝eq\f(Ksp（MnS）,Ksp（CuS）)＞1，即c(Cu2＋)＜c(Mn2＋)，故A、D錯(cuò)誤；CuS為固體，對轉(zhuǎn)化平衡沒有影響，B錯(cuò)誤；加入少量Cu(NO3)2(s)，c(Cu2＋)增大，轉(zhuǎn)化平衡向右移動，c(Mn2＋)增大，故C正確。3.已知部分鋇鹽的溶度積如下：Ksp(BaCO3)＝5.1×10－9，Ksp[Ba(IO3)2]＝6.5×10－10，Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10，Ksp(BaCrO4)＝1.6×10－10。一種溶液中存在COeq\o\al(2－,3)、CrOeq\o\al(2－,4)、IOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)，且濃度均為0.001mol·L－1，若向該溶液中逐滴滴入BaCl2溶液，首先發(fā)生的離子反應(yīng)為()A.Ba2＋＋COeq\o\al(2－,3)=BaCO3↓ B.Ba2＋＋CrOeq\o\al(2－,4)=BaCrO4↓C.Ba2＋＋2IOeq\o\al(－,3)=Ba(IO3)2↓ D.Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓答案D解析根據(jù)溶度積公式及溶液中陰離子的濃度，可以計(jì)算出開始出現(xiàn)BaCO3、BaCrO4、Ba(IO3)2、BaSO4沉淀時(shí)c(Ba2＋)分別為5.1×10－6mol·L－1、1.6×10－7mol·L－1、6.5×10－4mol·L－1、1.1×10－7mol·L－1，故最先出現(xiàn)的沉淀是BaSO4，D項(xiàng)正確。二、沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用1.鍋爐除垢水垢中的CaSO4(s)eq\o(→,\s\up7(Na2CO3溶液))CaCO3(s)eq\o(→,\s\up7(鹽酸))Ca2＋(aq)(1)沉淀轉(zhuǎn)化由于CaCO3在酸性溶液中的溶解能力強(qiáng)于CaSO4，用碳酸鈉溶液很容易將水垢中的CaSO4轉(zhuǎn)化為疏松、易溶于酸的CaCO3沉淀，離子方程式為CaSO4(s)＋COeq\o\al(2－,3)CaCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)。(2)沉淀溶解H＋與碳酸鈣電離的COeq\o\al(2－,3)結(jié)合生成CO2脫離固體，使碳酸鈣溶解。離子方程式為CaCO3(s)＋2H＋=Ca2＋＋H2O＋CO2↑。2.重晶石轉(zhuǎn)化為可溶性鋇鹽重晶石BaSO4(s)eq\o(→,\s\up7(多次重復(fù)),\s\do5(飽和Na2CO3溶液))BaCO3(s)eq\o(→,\s\up7(鹽酸))Ba2＋(aq)(1)沉淀轉(zhuǎn)化雖然BaSO4比BaCO3更難溶于水，由于飽和Na2CO3溶液中的COeq\o\al(2－,3)濃度較大，BaSO4電離出的Ba2＋仍有部分能與COeq\o\al(2－,3)結(jié)合形成BaCO3沉淀。用飽和Na2CO3溶液多次重復(fù)處理，可使大部分BaSO4轉(zhuǎn)化為BaCO3。離子方程式為BaSO4(s)＋COeq\o\al(2－,3)BaCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)。(2)沉淀溶解用鹽酸溶解碳酸鋇，可使Ba2＋轉(zhuǎn)入溶液中。離子方程式為BaCO3＋2H＋=Ba2＋＋H2O＋CO2↑。3.物質(zhì)的提純——除去CuSO4溶液中混有的少量Fe3＋eq\x(\a\al(CuSO4（aq）,（含F(xiàn)e3＋）))eq\o(→,\s\up7(Cu（OH)2或),\s\do5(Cu2（OH)2CO3))eq\o(→,\s\up7(調(diào)節(jié)溶液),\s\do5(pH＝3～4))由于Fe(OH)3的溶解度比Cu(OH)2小得多，調(diào)節(jié)溶液的pH至3～4時(shí)，Cu2＋留在溶液中，F(xiàn)e3＋水解生成Fe(OH)3而析出，達(dá)到除去Fe3＋的目的。4.銅藍(lán)礦的形成過程原生銅的硫化物eq\o(→,\s\up7(氧化),\s\do5(淋濾))CuSO4(溶液)eq\o(→,\s\up7(ZnS),\s\do5(PbS))CuS(銅藍(lán))生成銅藍(lán)的有關(guān)化學(xué)方程式：ZnS(s)＋CuSO4CuS(s)＋ZnSO4，PbS(s)＋CuSO4CuS(s)＋PbSO4。4.鍋爐水垢是一種安全隱患，除去水垢中的CaSO4，可先用Na2CO3溶液處理，使之轉(zhuǎn)化為易溶于酸的CaCO3，而后用酸除去。下列說法不正確的是()A.CaCO3的溶解度小于CaSO4B.沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是沉淀溶解平衡的移動C.沉淀轉(zhuǎn)化的難易與溶解度差別的大小無關(guān)D.CaSO4到CaCO3的沉淀轉(zhuǎn)化中并存著兩個(gè)沉淀溶解平衡答案C解析沉淀轉(zhuǎn)化的方向是難溶物向更難溶的方向轉(zhuǎn)化，所以沉淀的溶解度差別越大，越易轉(zhuǎn)化，C項(xiàng)錯(cuò)誤。5.可溶性鋇鹽有毒，醫(yī)院中常用無毒硫酸鋇作為內(nèi)服“鋇餐”造影劑。醫(yī)院搶救鋇離子中毒者時(shí)，除催吐外，還需要向中毒者胃中灌入硫酸鈉溶液。已知：某溫度下，Ksp(BaCO3)＝2.6×10－9；Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10。下列推斷正確的是()A.不用碳酸鋇作為內(nèi)服造影劑，是因?yàn)樘妓徜^比硫酸鋇更難溶B.可以用0.36mol·L－1的Na2SO4溶液給鋇離子中毒者洗胃C.搶救鋇離子中毒者時(shí)，若沒有硫酸鈉也可以用碳酸鈉溶液代替D.誤飲c(Ba2＋)＝1.0×10－5mol·L－1的溶液時(shí)，會引起鋇離子中毒答案B解析碳酸鋇能與胃酸反應(yīng)生成可溶性鋇鹽，鋇離子有毒，所以不能用碳酸鋇作為內(nèi)服造影劑，A錯(cuò)誤；用0.36mol·L－1的Na2SO4溶液給鋇離子中毒者洗胃，反應(yīng)后c(Ba2＋)＝eq\f(1.1×10－10,0.36)mol·L－1≈3.1×10－10mol·L－1<eq\r(1.1×10－10)mol·L－1，B正確；碳酸鋇與胃酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化為可溶性鋇鹽，起不到解毒的作用，C錯(cuò)誤；飽和BaSO4溶液中c(Ba2＋)＝eq\r(Ksp（BaSO4）)＝eq\r(1.1×10－10)mol·L－1>1.0×10－5mol·L－1，所以誤飲c(Ba2＋)＝1.0×10－5mol·L－1的溶液時(shí)，不會引起鋇離子中毒，D錯(cuò)誤。6.牙齒表面的牙釉質(zhì)起著保護(hù)牙齒的作用，其主要成分為Ca5(PO4)3OH(羥基磷灰石),它是一種難溶電解質(zhì)，Ksp＝2.5×10－59；氟磷灰石[Ca5(PO4)3F]是一種更難溶的電解質(zhì)。(1)解釋吃糖后不刷牙容易形成蛀牙的原因：___________________________________________________________________________________。(2)請解釋含氟牙膏使牙齒變堅(jiān)固的原因并寫出此反應(yīng)的離子方程式：__________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)牙釉質(zhì)存在沉淀溶解平衡：Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2＋＋3POeq\o\al(3－,4)＋OH－，糖分解產(chǎn)生的有機(jī)酸能中和OH－，使平衡向溶解方向移動，加速牙齒腐蝕(2)F－與難溶于水的羥基磷灰石[Ca5(PO4)3(OH)]反應(yīng)生成更難溶且耐酸的氟磷灰石[Ca5(PO4)3F]，覆蓋在牙齒表面，抵抗H＋的侵襲；Ca5(PO4)3(OH)(s)＋F－Ca5(PO4)3F(s)＋OH－微專題14常見的沉淀溶解平衡圖像類型【核心歸納】類型1c(Mn＋)、c(An－)型圖像如圖為BaSO4沉淀溶解平衡曲線(溫度一定)：(1)曲線上的任意一點(diǎn)均為達(dá)到溶解平衡的平衡點(diǎn)，可利用曲線上點(diǎn)的坐標(biāo)來計(jì)算Ksp(BaSO4)；(2)曲線上方的點(diǎn)溶液過飽和，c(Ba2＋)·c(SOeq\o\al(2－,4))＞Ksp(BaSO4)，有沉淀生成；(3)曲線下方的點(diǎn)為不飽和溶液，c(Ba2＋)·c(SOeq\o\al(2－,4))＜Ksp(BaSO4)，無沉淀生成，加入BaSO4可繼續(xù)溶解。類型2S—pH或c(Mn＋)—pH圖像Fe(OH)3和Cu(OH)2的c—pH關(guān)系如圖(溫度一定)：圖中曲線為相應(yīng)金屬離子氫氧化物的沉淀溶解平衡曲線，可利用圖像判斷有關(guān)氫氧化物的Ksp的大小以及離子分離方法的選擇。類型3離子濃度負(fù)對數(shù)(pX)—溶液體積(V)圖像0.1mol·L－1AgNO3溶液滴定20.00mL含有Cl－、Br－、I－且濃度均為0.1mol·L－1的混合溶液，繪得滴定曲線如圖：(1)圖中曲線的起始部分，滴入c(Ag＋)不足，c(X－)變化較小，在恰好反應(yīng)時(shí)出現(xiàn)突躍，突躍后的三條曲線為相應(yīng)AgX的沉淀溶解平衡曲線。(2)若已知a、b、c所代表的鹵素離子的曲線，則可比較相應(yīng)AgX的Ksp大小或利用Ksp的大小分析a、b、c分別代表哪種鹵素離子的曲線。類型4離子濃度對數(shù)或負(fù)對數(shù)曲線解題時(shí)要理解pH、pOH、pC的含義，以及圖像橫、縱坐標(biāo)代表的含義，通過曲線的變化趨勢，找到圖像與知識間的聯(lián)系。(1)pH(或pOH)—pC圖橫坐標(biāo)：將溶液中c(H＋)取負(fù)對數(shù)，即pH＝－lgc(H＋)，反映到圖像中是c(H＋)越大，則pH越小，pOH則相反?？v坐標(biāo)：將溶液中某一微粒濃度[如c(A)]或某些微粒濃度的比值取負(fù)對數(shù)，即pC＝－lgc(A)，反映到圖像中是c(A－)越大，則pC越小。例如：常溫下，幾種難溶氫氧化物的飽和溶液中金屬離子濃度的負(fù)對數(shù)與溶液的pH關(guān)系如圖所示。①直線上的任意一點(diǎn)都達(dá)到沉淀溶解平衡。②由圖像可得Fe3＋、Al3＋、Fe2＋、Mg2＋完全沉淀的pH分別為4、4.8、8.3、11.2。(2)pC—pC圖縱、橫坐標(biāo)均為一定溫度下，溶解平衡粒子濃度的負(fù)對數(shù)。例如：已知p(Ba2＋)＝－lgc(Ba2＋)，p(酸根離子)＝－lgc(酸根離子)，酸根離子為SOeq\o\al(2－,4)或COeq\o\al(2－,3)。某溫度下BaSO4、BaCO3的沉淀溶解關(guān)系如圖所示，①直線上的任意一點(diǎn)都達(dá)到沉淀溶解平衡。②p(Ba2＋)＝a時(shí)，即c(Ba2＋)＝10－amol·L－1時(shí)，p(SOeq\o\al(2－,4))>p(COeq\o\al(2－,3))，從而可知Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3)。③M點(diǎn)在BaCO3平衡曲線上方，p(Ba2＋)、p(COeq\o\al(2－,3))均大于平衡值，此時(shí)溶液中c(Ba2＋)、c(COeq\o\al(2－,3))均小于平衡線上的值，故不能生成BaCO3沉淀；M點(diǎn)在BaSO4平衡曲線下方，p(SOeq\o\al(2－,4))、p(Ba2＋)小于平衡值，此時(shí)溶液中c(Ba2＋)、c(SOeq\o\al(2－,4))均大于平衡線上的值，故能生成BaSO4沉淀。④此類圖像沉淀溶解平衡直線，直線上任意一點(diǎn)都表示飽和溶液，直線上方或下方的任一點(diǎn)則表示不飽和溶液或過飽和溶液?！具w移應(yīng)用】1.在t℃時(shí)，Ag2CrO4(橘紅色)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。又知AgCl的Ksp＝1.8×10－10。下列說法不正確的是()A.t℃時(shí)，Ag2CrO4的Ksp為1×10－8B.飽和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4不能使溶液由Y點(diǎn)變?yōu)閄點(diǎn)C.t℃時(shí)，Y點(diǎn)和Z點(diǎn)時(shí)Ag2CrO4的Ksp相等D.t℃時(shí)，將0.01mol·L－1AgNO3溶液滴入20mL0.01mol·L－1KCl和0.01mol·L－1K2CrO4的混合溶液中，Cl－先沉淀答案A解析由圖中數(shù)據(jù)可計(jì)算Ksp(Ag2CrO4)＝c2(Ag＋)·c(CrOeq\o\al(2－,4))＝1.0×10－11，A項(xiàng)錯(cuò)誤；在Ag2CrO4飽和溶液中加入K2CrO4，c(CrOeq\o\al(2－,4))增大，則c(Ag＋)降低，而X點(diǎn)與Y點(diǎn)的c(Ag＋)相同，B項(xiàng)正確；Y點(diǎn)、Z點(diǎn)溶液的溫度相同，則Ksp相同，C項(xiàng)正確；由AgCl的Ksp計(jì)算此條件下AgCl沉淀時(shí)的c(Ag＋)＝eq\f(1.8×10－10,0.01)mol·L－1＝1.8×10－8mol·L－1，由Ag2CrO4的Ksp計(jì)算c(Ag＋)＝eq\r(\f(1.0×10－11,0.01))mol·L－1，＝10－4.5，可知Cl－先沉淀，D項(xiàng)正確。2.常溫下，用0.100mol·L－1的AgNO3溶液滴定50.0mL0.0500mol·L－1KCl溶液，以K2CrO4為指示劑，測得溶液中pCl＝－lgc(Cl－)、pAg＝－lgc(Ag＋)隨加入AgNO3的體積變化如圖所示，已知溶液中離子濃度小于等于1.0×10－5mol·L－1時(shí)，則沉淀完全，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，Ksp(Ag2SO4)＝1.4×10－5，下列說法錯(cuò)誤的是()A.AgCl的沉淀溶解平衡常數(shù)Ksp的數(shù)量級為10－10B.為防止指示劑失效，溶液應(yīng)維持中性或弱堿性C.滴定中指示劑的有效濃度應(yīng)維持在2.0×10－2mol·L－1D.滴定完后加入1mL0.01mol·L－1H2SO4會產(chǎn)生新的沉淀答案D解析根據(jù)圖像，當(dāng)pCl＝pAg時(shí)，溶液中c(Ag＋)＝c(Cl－)＝10－5mol·L－1，則AgCl的沉淀溶解平衡常數(shù)Ksp的數(shù)量級為10－10，故A正確；指示劑使用的是K2CrO4，溶液中存在Ag＋，如果溶液為酸性，則CrOeq\o\al(2－,4)易形成Cr2Oeq\o\al(2－,7)，如果溶液是堿性的，則易生成Ag2O，因此溶液需維持中性或弱堿性，故B正確；溶液中Ag＋沉淀完全時(shí)c(Ag＋)＝10－5mol·L－1，形成Ag2CrO4時(shí)，所需c(CrOeq\o\al(2－,4))＝eq\f(Ksp（Ag2CrO4）,c2（Ag＋）)＝2.0×10－2mol·L－1，故C正確；滴定完后，溶液中c(Ag＋)＝10－5mol·L－1，加入1mL0.01mol·L－1H2SO4，則產(chǎn)生Ag2SO4時(shí)需要c(SOeq\o\al(2－,4))＝eq\f(Ksp（Ag2SO4）,c2（Ag＋）)＝1.4×105mol·L－1，顯然H2SO4的量是不夠的，所以不能產(chǎn)生新的沉淀，故D錯(cuò)誤。3.一定溫度下，三種碳酸鹽MCO3(M：Mg2＋、Ca2＋、Mn2＋)的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。已知：pM＝－lgc(M)，p(COeq\o\al(2－,3))＝－lgc(COeq\o\al(2－,3))。下列說法正確的是()A.MgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次增大B.a點(diǎn)可表示MnCO3的飽和溶液，且c(Mn2＋)＝c(COeq\o\al(2－,3))C.b點(diǎn)可表示CaCO3的飽和溶液，且c(Ca2＋)<c(COeq\o\al(2－,3))D.c點(diǎn)可表示MgCO3的不飽和溶液，且c(Mg2＋)>c(COeq\o\al(2－,3))答案B解析pM相等時(shí)，圖線上p(COeq\o\al(2－,3))數(shù)值越大，c(COeq\o\al(2－,3))越小，因此，MgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次減小，故A錯(cuò)誤；a點(diǎn)可表示MnCO3的飽和溶液，pM＝p(COeq\o\al(2－,3))，所以c(Mn2＋)＝c(COeq\o\al(2－,3))，故B正確；b點(diǎn)可表示CaCO3的飽和溶液，pM<p(COeq\o\al(2－,3))，所以c(Ca2＋)>c(COeq\o\al(2－,3))，故C錯(cuò)誤；pM數(shù)值越大，離子濃度越小，則c點(diǎn)可表示MgCO3的不飽和溶液，pM>p(COeq\o\al(2－,3))，所以c(Mg2＋)<c(COeq\o\al(2－,3))，故D錯(cuò)誤。4.金屬氫氧化物在酸中的溶解度不同，因此可以利用這一性質(zhì)，控制溶液的pH，達(dá)到分離金屬離子的目的。難溶金屬的氫氧化物在不同pH下的溶解度(S，mol·L－1)如圖所示。(1)pH＝3時(shí)溶液中銅元素的主要存在形式是________。(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3＋，應(yīng)該控制溶液的pH為________(填字母)。A.<1 B.4左右C.>6(3)在Ni(OH)2溶液中含有少量的Co2＋雜質(zhì)，________(填“能”或“不能”)通過調(diào)節(jié)溶液pH的方法來除去，理由是____________________________________________________________________________________________。(4)要使氫氧化銅沉淀溶解，除了加入酸之外，還可以加入氨水，生成[Cu(NH3)4]2＋，寫出反應(yīng)的離子方程式：_________________________________________。(5)已知一些難溶物的溶度積常數(shù)如下表：物質(zhì)FeSCuSKsp6.3×10－181.3×10－36物質(zhì)PbSHgSKsp3.4×10－286.4×10－53某工業(yè)廢水中含有Cu2＋、Pb2＋、Hg2＋，最適宜向此工業(yè)廢水中加入過量的________(填字母)除去它們。A.NaOHB.FeSC.Na2S答案(1)Cu2＋(2)B(3)不能Co2＋和Ni2＋沉淀的pH范圍相差太小(4)Cu(OH)2＋4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O(5)B解析(1)據(jù)圖知pH＝4～5時(shí)，Cu2＋開始沉淀為Cu(OH)2，因此pH＝3時(shí)，主要以Cu2＋的形式存在。(2)若要除去CuCl2溶液中的Fe3＋，應(yīng)保證Fe3＋完全沉淀，而Cu2＋還未沉淀，據(jù)圖知pH為4左右。(3)據(jù)圖知，Co2＋和Ni2＋沉淀的pH范圍相差太小，無法通過調(diào)節(jié)溶液pH的方法除去Ni(OH)2溶液中的Co2＋。(4)據(jù)已知條件結(jié)合原子守恒即可寫出離子方程式：Cu(OH)2＋4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O。(5)在FeS、CuS、PbS、HgS四種硫化物中，F(xiàn)eS的溶度積最大，且與其他三種物質(zhì)的溶度積差別較大，在廢水中加入FeS，Cu2＋、Pb2＋、Hg2＋均可分別轉(zhuǎn)化為溶度積更小的沉淀，過量FeS也可一起過濾除去，且不會引入新的雜質(zhì)。1.為了除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加熱攪拌的條件下加入的一種試劑是()A.NaOH B.CaCO3C.氨水 D.MgO答案D解析要除去FeCl3實(shí)際上是除去Fe3＋，方法是加入某物質(zhì)使之成為沉淀，再過濾即可。因Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2的溶解度，故可利用MgO消耗FeCl3水解生成的HCl，促使FeCl3水解成Fe(OH)3，同時(shí)MgO轉(zhuǎn)化成MgCl2不引入新雜質(zhì)，即使MgO過量，因?yàn)樗蝗苡谒膊粫鸲挝廴?。還可以使用Mg(OH)2、MgCO3等試劑。2.25℃時(shí)，已知下列三種金屬硫化物的溶度積常數(shù)(Ksp)分別為Ksp(FeS)＝6.3×10－18；Ksp(CuS)＝6.3×10－36；Ksp(ZnS)＝1.6×10－24。下列關(guān)于常溫時(shí)的有關(guān)敘述正確的是()A.硫化鋅、硫化銅、硫化亞鐵的溶解度依次增大B.將足量的ZnSO4晶體加入到0.1mol·L－1的Na2S溶液中，Zn2＋的濃度最大只能達(dá)到1.6×10－23mol·L－1C.除去工業(yè)廢水中含有的Cu2＋，可采用FeS固體作為沉淀劑D.向飽和的FeS溶液中加入FeSO4溶液后，混合液中c(Fe2＋)變大、c(S2－)變小，Ksp(FeS)變大答案C解析化學(xué)式所表示的組成中陰、陽離子個(gè)數(shù)比相同時(shí)，Ksp數(shù)值越大的難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力越強(qiáng)，由Ksp可知，常溫下，CuS的溶解度最小，故A錯(cuò)；將足量的ZnSO4晶體加入到0.1mol·L－1的Na2S溶液中，c(S2－)將減至非常小，而Zn2＋的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于1.6×10－23mol·L－1，故B錯(cuò)；因CuS比FeS更難溶，F(xiàn)eS沉淀可轉(zhuǎn)化為CuS沉淀，故C對；溫度不變，Ksp(FeS)不變，故D錯(cuò)。3.在25℃時(shí)，碳酸鈣在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。已知25℃時(shí)硫酸鈣的Ksp＝9.1×10－6。下列說法不正確的是()A.除去鍋爐水垢中硫酸鈣的辦法是將其轉(zhuǎn)化為碳酸鈣，然后用酸去除B.圖中b點(diǎn)碳酸鈣的結(jié)晶速率大于其溶解速率C.通過蒸發(fā)，可使溶液由a點(diǎn)變化到c點(diǎn)D.在25℃時(shí)，反應(yīng)CaSO4(s)＋COeq\o\al(2－,3)CaCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)的平衡常數(shù)K＝3250答案C解析鍋爐水垢中硫酸鈣不溶于酸、堿，除去硫酸鈣，可以加入Na2CO3溶液，發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化，將CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3，然后用酸去除，A項(xiàng)正確；圖中b點(diǎn)c(Ca2＋)·c(COeq\o\